જાપાનનું સંશોધન : અવકાશને ભેદી સૂર્ય શક્તિમાંથી અવિરત વીજળીનો સ્રોત !

- કોઈ ખર્ચ નહીં, કોઈ ઇંધણ નહીં : ઝીરો કોસ્ટ પર એનર્જી સ્ટોર કરતા સેટેલાઈટ

- આ પ્રોજેક્ટ હેઠળ જાપાને અવકાશમાં રહીને સોલાર એનર્જીને વિદ્યુત ઊર્જામાં પરિવર્તિત કરીને વાયરલેસ પદ્ધતિથી પૃથ્વી ઉપર મોકલી છે. તેની સાથે જ રીન્યુએબલ એનર્જી ટેક્નોલોજીમાં જાપાને ક્રાંતિકારી પગલું ભર્યું છે : અવકાશમાંથી પૃથ્વી ઉપર વીજળી મોકલવાની કામગીરી માઈક્રોવેવ્ઝથી કરવા પાછળ ઘણા કારણો છે. ખાસ કરીને વાદળોમાંથી વીજળી પસાર કરીને નીચે સુધી મોકલાવાની છે. તેમાંય ગમે તેવી સિઝન હોય તો પણ પૃથ્વી સુધી વીજળી પહોંચે તે જરૂરી છે : જાપાન દ્વારા જીઓસ્ટેશનરી ઓર્બિટમાં મોટાપાયે સોલાર એનર્જી ઉત્પન્ન કરતા સેટેલાઈટ મુકવાની ગણતરી છે જેઓ એક  ગિગાવોટ પાવર જનરેટ કરી શકે 

જાપાન દ્વારા તાજેતરમાં જે કામગીરી કરવામાં આવી તેનાથી સમગ્ર વિશ્વ આશ્ચર્યમાં મુકાઈ ગયું હતું. જાપાને પોતાના પ્રોજેક્ટ ઓહિસામા હેઠળ પ્રથમ સોપાન પાર કરી લીધું છે. તેમાં તેને સફળતા મળી ગઈ છે. આ પ્રોજેક્ટ હેઠળ જાપાને અવકાશમાં રહીને સોલાર એનર્જીને વિદ્યુત ઊર્જામાં પરિવર્તિત કરીને વાયરલેસ પદ્ધતિથી પૃથ્વી ઉપર મોકલી છે. તેની સાથે જ રીન્યુએબલ એનર્જી ટેક્નોલોજીમાં જાપાને ક્રાંતિકારી પગલું ભર્યું છે. ઉલ્લેખનીય છે કે, સ્પેસ બેઝ સોલાર પાવરનો આ કોન્સેપ્ટ પહેલી વખત ૧૯૬૮માં પીટક ગ્લેસર દ્વારા રજૂ કરાયો હતો પણ તે સમયે તેના ઉપર કામ થઈ શક્યું નહોતું. જાપાને પોતાના પ્રોજેક્ટ ઓહિસામા હેઠળ આ શક્ય કરી બતાવ્યું છે. આ પ્રોજેક્ટમાં ૧૮૦ કિલોગ્રામનો એક સેટેલાઈટ અવકાશમાં મોકલવામાં આવ્યો હતો. તેમાં ૨ સ્ક્વેર મીટરી ફોટોવોલ્ટેક પેનલ લગાવવામાં આવી છે. આ સેટેલાઈટ ૪૦૦ કિલોમીટરના અલ્ટિટયુડમાં પૃથ્વીની પ્રદક્ષિણા કર્યા કરશે અને તેમાંથી વીજળી ઉત્પન્ન કરશે. આ સેટેલાઈટની મદદથી હાલમાં ૧ કિલોવોટ વીજળી ઉત્પન્ન કરશે. તેના દ્વારા એક કલાક માટે ઘરનું કોઈપણ ઉપકરણ ચલાવી શકાશે. સેટેલાઈટ દ્વારા વીજળીને માઈક્રોવેવ્ઝ દ્વારા પૃથ્વી સુધી મોકલવામાં આવશે. બીજી તરફ પૃથ્વી ઉપર ખાસ એન્ટેના દ્વારા આ વીજળી પ્રાપ્ત કરીને આગળ સપ્લાય કરવામાં આવશે. 

ઉલ્લેખનીય છે કે, સામાન્ય સોલાર પેનલ દ્વારા સૂરજની ઊર્જાને વીજળીમાં બદલીને તાર દ્વારા સપ્લાય કરવામાં આવે છે પણ અંતરીક્ષમાં તૈયાર થતી ઊર્જાને માઈક્રોવેવ્ઝમાં બદલીને વાયરલેસ પદ્ધતિથી પૃથ્વી ઉપર મોકલવામાં આવશે. આ ટેક્નોલોજી દ્વારા સૂર્યની ગરમી અને ઊર્જાનો મહત્ત્મ ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ છે જેમાં પૃથ્વી ઉપર સ્વચ્છ અને પૂન:પ્રાપ્ય ઊર્જાનો સપ્લાય વધારી શકાશે. અમેરિકા દ્વારા ૨૦૨૦માં આ પ્રકારનો પ્રયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. તેનો ખર્ચ ખૂબ જ વધારે આવ્યો હતો તેથી તેના ઉપર કામ આગળ વધ્યું નહોતું. જાપાન દ્વારા આ કામગીરી ખૂબ જ ઓછા ખર્ચમાં કરવામાં આવ્યું હતું.  આ પ્રોજેક્ટ ખૂબ જ વિશિષ્ટ રીતે અમલમાં મુકવામાં આવ્યો છે. આ સેટેલાઈટ ૨૮,૦૦૦ કિ.મી પ્રતિ કલાકની ઝડપે અવકાશમાં ગતિ કરતો રહે છે. તેના કારણે જ વિવિધ જગ્યાએ સેટેલાઈટ સાથે કનેક્શન ધરાવતા વિવિધ એન્ટેના લગાવવામાં આવ્યા હતા. હાલમાં આ પ્રોજેક્ટ ખરેખર કેટલો કારગર સાબિત થાય છે તે જોવામાં આવી રહ્યું છે. નાના એન્ટેનાની મદદથી કામ ચાલી જાય છે કે નહીં તે જોવામાં આવશે. તેના થકી જ સેટેલાઈટની કામગીરીની ચોકસાઈનો ક્યાસ કાઢવામાં આવશે.  હાલમાં સુવા ખાતે ૬૦૦ સ્ક્વેર મીટરના વિસ્તારમાં ૧૩ એન્ટેના લગાવીને વીજળી મેળવવાની વ્યવસ્થા ગોઠવવામાં આવી છે.

અવકાશમાંથી પૃથ્વી ઉપર વીજળી મોકલવાની કામગીરી માઈક્રોવેવ્ઝથી કરવા પાછળ ઘણા કારણો છે. ખાસ કરીને વાદળોમાંથી વીજળી પસાર કરીને નીચે સુધી મોકલાવાની છે. તેમાંય ગમે તેવી સિઝન હોય તો પણ પૃથ્વી સુધી વીજળી પહોંચે તે જરૂરી છે. આ ટેક્નોલોજીમાં સ્ટોર કરવામાં આવેલી સોલાર એનર્જીને ઈલેક્ટ્રિક માઈક્રોવેવ્ઝમાં ટ્રાન્સફર કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ તેને એક બીમ દ્વારા નીચેની તરફ મોકલવામાં આવે છે. જે રેક્ટેના નામવા રિસિવર થકી પૃથ્વી ઉપર પ્રાપ્ત થઈને સંગ્રહિત થાય છે. 

આ રેક્ટેના જ માઈક્રોવેવને રિસિવ કરે છે અને તેને ફરીથી ઈલેક્ટ્રિસિટીમાં ફેરવીને તેને ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવી કરી આપે છે. જાણકારો માને છે કે, આ કામગીરીમાં એક જ કારણે વિઘ્ન આવી શકે છે અને તે છે આ સેટેલાઈટની પ્રદક્ષિણાની ઝડપ. તે અંદાજે ૨૮,૦૦૦ કિમી પ્રતિ કલાકની ઝડપે ચાલે છે. તેના કારણે આ ઝડપે ચાલતા સેટેલાઈટમાંથી ચોક્કસ જગ્યાએ માઈક્રોવેવ રિસિવ થાય તેની ચોકસાઈ કરવી પડે. તેના કારણે સેટેલાઈના બીમને પણ કન્ટ્રોલ કરવું પડે. 

સંશોધકોએ આ સમસ્યાના ઉકેલ માટે વિશેષ આયોજન કરેલા છે. તેમણે બિમ પોઈન્ટિંગ કન્ટ્રોલ સિસ્ટમ વિકસાવી છે જેની એક્યુરેસી ૦.૧૫ ડિગ્રી છે. ગ્રાઉન્ડ ઉપર તેની ચકાસણી પણ કરવામાં આવી છે.

જાપાન દ્વારા ઓહિસામા પ્રોજેક્ટ માટે તેના કોમ્પોનેન્ટ તપાસવા માટે વિવિધ પરિક્ષણ કરવામાં આવ્યા હતા. ૨૦૧૫માં જાપાને ૧.૮ કિલોવોટ પાવરને ૫૫ મીટરના અંતરથી પિનપોઈન્ટ એક્યુરેસી રાખીને વાયરલેસ પદ્ધતિથી ટ્રાન્સમીટ કર્યો હતો. તેમાં સફળતા મળ્યા બાદ થોડા સમય પછી ૫૦૦ મીટરના અંતરેથી ૧૦ કિલોવોટ વીજળીને પણ વાયરલેસ પદ્ધતિથી મોકલવામાં આવી હતી. તેના દ્વારા જ આ ટેક્નોલોજીની ક્ષમતા અને સાતત્યતાને ચકાસવામાં આવ્યા હતા. ત્યારબાદ જાપાને ૭૦૦૦ મીટર ઉંચાઈએ ઉડતા પ્લેનમાંથી વીજળી ટ્રાન્સમીટ કરવાનો પણ અખતરો કર્યો હતો. તેના થકી ગ્રાઉન્ડ ઉપરના રિસિવરને પાવર સપ્લાય થયો કે નહીં તેની નક્કર માહિતી મળી હતી. 

આ તમામ કામગીરી સેટેલાઈટ બેઝ ટ્રાન્સમિશન ટેસ્ટ થકી જ કરવામાં આવી હતી. આ રીતે ધીમે ધીમે પ્રોજેક્ટના અંતિમ પડાવ સુધી પહોંચવાની કામગીરી કરાઈ હતી. 

આ રીતે અવકાશમાં સોલાર પદ્ધતિથી કામગીરી કરતું સોલર પાવર સિસ્ટમ બનાવીને તેનાથી એનર્જી ઉત્પાદન શક્ય બનાવવામાં આવ્યું હતું.

જાણકારો માને છે કે, જો એક વખત આ પ્રોજેક્ટ ઓહિસામા સફળ ગયો તો પાવર સેક્ટરમાં અનોખી ક્રાંતિ આવી જશે. તેની ખાસ વાત એ છે કે, અવકાશમાંથી અવિરતપણે અને મોટી પ્રમાણમાં વીજળી ઉત્પન્ન કરીને નીચે ધરતી ઉપર મોકલી શકાશે.

પૃથ્વી ઉપર જે પણ વિસ્તારોમાં વાયરો થકી વીજળી મોકલવામાં મુશ્કેલી પડે છે અને વારંવાર પાવર કાપ આવે છે તેવા વિસ્તારોમાં આ ટેક્નોલોજી દ્વારા વીજ પુરવઠો પહોંચાડવો સરળ થશે અને આશીર્વાદરૂપ પણ સાબિત થશે. ઉલ્લેખનીય છે કે, જાપાન દ્વારા જીઓસ્ટેશનરી ઓર્બિટમાં મોટાપાયે સોલાર એનર્જી ઉત્પન્ન કરતા સેટેલાઈચ મુકવાની ગણતરી છે જેઓ ૧ ગિગાવોટ પાવર જનરેટ કરી શકે. આ દરમિયાન પણ માઈક્રોવેવ્ઝનું પૃથ્વી ઉપર સચોટ રીતે પહોંચવું અને અવકાશમાં આટલા વિશાળ સેટેલાઈટ અથવા તો પાવર સ્ટેશન બનાવવું પણ પડકારજનક છે. 

એક વખત ઓહિસામા પ્રોજેક્ટ પોતાના ફાઈનલ ટેસ્ટિંગમાં સફળ થઈ જશે તો દુનિયા માટે સ્પેસ પાવર સપ્લાયનું સોનેરી ભવિષ્ય સાકાર થઈ જશે.

અવકાશમાંથી પાવર સપ્લાય મેળવવાનું સપનું હવે 57 વર્ષે સાકાર થયું 

અવકાશમાંથી પાવર સપ્લાય લેવાની વાત આમ જોવા જઈએ તો કંઈ તાજેતરમાં ઊભી થઈ હોય તેવું નથી. અવકાશમાં સૂર્યના અદ્વિતિય અને અસ્ખલિત પ્રવાહનો ઉપયોગ કરવાનું સપનું દરેક સદીમાં વિવિધ સંશોધકો દ્વારા જોવામાં આવ્યું હતું. તેમાંય ૧૯૬૮માં અમેરિકી સંશોધક અને પૂર્વ એપોલો એન્જિનિયર પીટર ગ્લાસર દ્વારા જોવામાં આવ્યું હતું. 

તેઓ અવકાશમાંથી વીજળી નીચે લાવવાની વાતો કરતા ત્યારે લોકોને કપોળ કલ્પના કહેતા હતા. તે સમયે અવકાશમાં જ પરાણે જવાતું હતું તો ત્યાંથી એનર્જી કેવી રીતે મેળવવી તે ખૂબ જ મોટી બાબત બની ગઈ હતી. તેમ છતાં સંશોધકોએ હાર માની નહોતી. તે સમયે એમ માનવામાં આવતું હતું કે, આ કામગીરી ખૂબજ ખર્ચાળ અને આમ તો ઈમપ્રેક્ટિકલ લાગતી હતી. મોટી સંખ્યામાં વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે મોટું સ્ટેશન પણ બનાવવું પડે જે પણ તે સમયે કપરું કામ હતું. હવે પરિસ્થિતિ બદલાઈ છે. આધુનિક યુગમાં એવા સાધનો, સંશાધનો અને ટેક્નોલોજી ઉપલબ્ઘ છે જેના દ્વારા વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકાય તેમ છે, તેમાંય જો આ પ્રકારની ઊર્જા પૃથ્વી ઉપર આવે તો વિશ્વને મોટાપાયે ડિકાર્બનાઈઝ કરી શકાય તેમ છે. તેનાથી ક્લાઈમેટ ચેન્જની સમસ્યાનો પણ ઘણા અંશે અંત આવી જશે. બીજી ખાસ વાત એ છે કે, પૃથ્વી ઉપર જે પૂન:પ્રાપ્ય ઊર્જાના સ્રોત છે જેમ કે, સોલાર પાવર, વિન્ડ પાવર કે હાઈડ્રોજન પાવર તેમાં ઘણા ઉતાર-ચડાવ આવે છે. તેના માટે કેટલીક સિઝન સારી અને કેટલીક ખરાબ હોય છે. 

બીજી તરફ જો અવકાશમાંથી સોલાર એનર્જી મેળવવામાં આવે તો તેમાં કોઈ વિઘ્ન આવે તેમ નથી. તેના માટે કોઈ દિવસ કે રાત અથવા તો શિયાળો કે ચોમાસું જેવી કોઈ રાહ જોવાની આવતી જ નથી. અવકાશમાં અવિરતપણે સોલાર એનર્જી  મળતી જ રહે છે. હાલમાં જ્યારે વિન્ડ એનર્જી કામ નથી કરતી અને પવન હોતો નથી ત્યારે ન્યૂક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ, ગેસ અથવા તો કોલસાથી ચાલતા પ્લાન્ટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. નવી ટેક્નોલોજી દ્વારા ભવિષ્યની આ સમસ્યાનો તો અંત આવી જશે તે નક્કી છે. ઉલ્લેખનીય છે કે, રોબોટિક ટેક્નોલોજીમાં જે કામ થઈ રહ્યું છે, જે વિકાસ થઈ રહ્યો છે અને વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશન સેક્ટરમાં જે કામ થઈ રહ્યું છે તેમાંથી કશું જ આ મશિનને ખબર નથી. હવે તો સ્પેસએક્સનું જાયન્ટ રોકેટ ભારેખમ સામાન લઈ જઈ શકે છે અને પરત આવી શકે છે. સ્પેસ અને સોલાર ટેક્નોલોજી સાથે સંકળાયેલી વિવિધ એજન્સીઓ દ્વારા આ દિશામાં કામ કરવામાં આવી રહ્યું છે. ખાસ કરીને યુરોપિયન સ્પેસ એજન્સી, ડિફેન્સ એડવાન્સ રિસર્ચ પ્રોજેક્ટ એજન્સી અને અમેરિકન એરફોર્સ દ્વારા કામ કરવામાં આવી રહ્યું છે. ખાનગી કંપનીઓ પણ પોતાની રીતે આ પ્રોજેક્ટમાં જોડાઈ રહી છે. તેઓ પણ એક સ્ટારશિપ અથવા સ્પેસશિપ થકી પોતાના માળખાને અવકાશમાં સેટ કરીને વીજળી મેળવવાની કામગીરી કરી શકાય. જાપાને આ દિશામાં ઉંડા ઉતરીને અદ્વિતિય કામ કરી બતાવ્યું છે. તેઓ માત્ર વીજ ઉત્પાદન કરવા માગે છે તેવું નથી. તેઓ તેના સપ્લાયનો ખર્ચ હજી ઘટાડી શકાય તે દિશામાં કામ કરી રહ્યા છે.